Geniş soğurma çizgili kuazarların fotometrik incelenmesi

Abstract

Aktif galaksi çekirdeklerinin yapısını içten dışa doğru sıralanacak olursa, merkezinde süper kütleli bir kara delik barındıran, etrafını çevreleyen bir yığılma diski ve dış bölgesinde ise simite benzeyen torus adı verilen bir gaz bulutu ile kaplı yapılardır. Çeşitli alt sınıfları bulunan bu galaksilerin tamamı, sıklıkla kuazar ismi altında toplanmışlardır. Kuazarların %20'sinde yığılma diskinden, barınak galaksinin iç bölgelerine doğru madde akışını sağlayan rüzgarlar tespit edilmiştir. Rüzgar yapılarının hızları ışık hızının beşte birine kadar ulaşabilmektedir. Bu rüzgarların tayfsal belirteci olarak mor öte bölgede maviye kaymış geniş soğurma çizgileri gözlenmiştir. Bu tür kuazarlara geniş soğurma çizgili (GSÇ) kuazarlar denilmektedir. Bu çalışmada ana örneklem olarak seçilen 1886 adet GSÇ kuazarın Catalaina gökyüzü tarama veri tabanından alınan ışık eğrileri incelenmiştir. Elde edilen ışık eğrilerindeki parlaklığın zamana bağlı değişimini tanımlamak için üç farklı yöntem takip edilerek fotometrik değişim parametreleri belirlenmiştir. Tanımlanan parametrelerin birbirleri ile ilişkisi incelenmiş ve bu çalışma için en uygun olan iki parametre olan ∆m ve NDP arasında güçlü korelasyon olduğu gözlenmiştir. Zamana bağlı fotometrik değişimlere bakıldığında ∆m ve NDP'nin değişimi en iyi tanımlayan uygun parametreler olduğu sonucuna varılmıştır. Ana örneklem içerisinde yer alan 1886 kuazaraın fiziksel parametreleri ile ∆m ve NDP arasında yapılan Spearman rank korelasyon test sonucunda kuazarların görünür parlaklıkları arttıkça zamana bağlı değişimlerinin azaldığı görülmüştür. Benzer şekilde mutlak parlaklık değeri arttıkça fotometrik değişimin belirteci olan bu iki parametre azalış göstermektedir Ayrıca kataloglarda yer alan rüzgar parametreleri ile bağıntılar aranmıştır. Rüzgar parametreleri olan BI, EDG, V_min ve V_mak ile fotometrik değişim parametresi olan ∆m ve NDP arasında korelasyonlara bakılmıştır. Spearman rank korelasyon sonuçlarında rüzgar belirteci olan soğurma çizgilerinin şiddeti azaldıkça değişim parametresinin arttığı gözlenmiştir.GSÇ kuazarların tayfsal değişimini kapsamlı bir çalışmada inceleyen Filiz Ak vd. (2014)'de yer alan rüzgar parametreleri ve zamana bağlı değişim parametreleri arasında ilişki için örneklem grubunda bulunan 1886 kuazarın çapraz sorgulanması ile 624 GSÇ kuazardan oluşan alt örneklem grubu oluşturulmuştur. Tayfsal değişim parametreleri olan rüzgar şiddetinin ve derinliğinin zamana bağlı değişimi ile ∆m ve NDP arasında yapılan korelasyon testlerinde dikkate değer bir korelasyon bulunamamıştır. Rüzgar yapılarının tayflardan elde edilen maksimum hızları ile merkezi hızlarının zamana bağlı değişimi dikkate alındığında, fotometrik değişim ile arasında bir bağıntı olabileceği sonucuna varılmıştır. Çalışma içerisinde elde edilen sonuçlar, fotometrik değişimin GSÇ kuazarların fiziksel ilişkisinin olabileceğini ortaya koymuştur. Değişim şiddetinin, gözlemsel hatalar ya da bakış doğrultusunda bulunan etkilerden bağımsız olduğu görülmektedir. Kuazarların fotometik değişimini konu edinen az sayıdaki çalışmalarda elde edilen sonuçlar, tüm kuazarlar için mutlak parlaklık ve değişim parametresi arasında benzer bağıntıyı ortaya koymuştur. Bu çalışmada elde edilen benzer sonuç dikkate alındığında, GSÇ kuazarların diğer kuazarlar ile benzer fotometrik değişim davranışları gösterdiği anlaşılmaktadır. Çalışma kapsamında yapılan hesaplamalar ile bulunan parametreler ve literatürdeki kataloglardan bir araya getirilen veriler bu çalışmaya ek olarak sunulmaktadır.Anahtar Kelimeler: Galaksiler, Aktif Galaksiler, Kuazarlar, Kuazar Rüzgarları, Fotometrik Değişim

Active Galactic Nuclei are a class of galaxies that have supermassive balck holes in their center surrounded by an accretion disk and a dusty torus. A number of subclasses discoıvered by the time usually merged under the name of `quasar`. The 20% of quasars have wind structures that carry absorbing material and heat from center toward the host galaxy. Quasar wind velocities can reach up to one fifth of the speed of light. Spectral tracers of these quasar winds appears as blueshifted broad absorption lines (BAL) in the ultraviolet spectral region. Quasar with BAL featuıres is named as BAL quasar in the literature. We systematically select 1886 BAL quasars to establish a main sample for our study that focuses on an investigation of photometric light curves from Catalina Sky Survey (CSS) database. We adopted three independent methods to create numerical parameters that are indicators for the time dependent brightness variations. Our detailed comparison between these methods indicates that ∆m and NDP parameters are the most convenient ones for investigation of the time dependent brightness variations of 1886 main sample BAL quasars. We find that quasars apparent brightness has a negative correlation with the ∆m and NDP parameters by applying Spearman rank correlation tests for physical parameters of our main sample quasars. Similarly, the results show that a higher absolute brightness is an indication of the smaller photometric variability for BAL quasars. In addition, we assess relations between the photometric variability parameters and the spectral parameters of quasar winds. We apply correlation tests between the quasar wind parameters; such as BI, EW, V_min, and V_max and the photometric variation parameters of ∆m and NDP. The test results indicates that the quasars with stronger wind structures tend to show smaller photometric variations. We establish a subsample of BAL quasars by cross matching our main sample and quasars in Filiz Ak et al. (2014) study that presents a systematic investigation of the variability of quasar wind parameters calculated from two epoch spectra. Our subsample consists of 624 BAL quasars. The parameters defined for variation of wind strength and depth; measured form the two epoch spectra, does not show any strong correlation with the photometric variation parameters of ∆m and NDP. The test results suggest a correlation between the maximum wind speed and the photometric variations implying that a higher wind speed is suggestive for a larger photometric variability. The main result of this study demonstrates that there is a relation between time dependent brightness variation and the physical conditions of BAL quasars. This relation is apparent in spite of the observational errors and other likely features in our line of sight. Relatively small number of studies about photometric variations of quasars present a relation between the quasar brightness and photometric variations. Considering the similar results of this study, we suggest that BAL quasars and the other quasars have strong similarities in terms of the photometric variation behaviours.We present all the calculated parameters of this study and parameters that are obtained from literature in forms of long tables for 1886 main sample BAL quasars and 624 subsample BAL quasars. Keywords: Galaxies, Active Galaxies, Quasars, Quasar Winds, Photometric Variability